面向5G的非正交多址接入技术(NOMA)浅析
noma原理
noma原理Noma原理是一种用于无线通信的算法，它的全称是Non-orthogonal Multiple Access，意为非正交多路访问。
Noma原理可以帮助提高无线通信的效率和容量，同时减少功耗等问题。
下面将介绍Noma原理的几个重要特点和应用场景。
一、特点1. 非正交多址：Noma原理允许多个用户同时使用同一频率和时间资源，而不需要像传统的TDMA、FDMA、CDMA等技术一样进行频率和时间划分。
2. 超密集：Noma原理在使用相同频段的情况下，可以支持更多的用户接入，从而提高了网络的容量。
3. 非对等服务：Noma原理通过给不同的用户分配不同的功率和速率，以满足不同用户的需求，这种非对等服务模式可以应用于各种场景。
4. 算法复杂度低：Noma原理的处理复杂度较低，能够满足现有的无线通信系统的要求。
二、应用场景1. 5G通信：5G网络是一个高密度的网络，需要支持大量设备的同时接入，而Noma原理能够提高网络的容量和覆盖范围，因此能够对5G网络的建设起到积极的促进作用。
2. 物联网：物联网需要支持大量设备的同时接入，这正是Noma原理的强项，因此可以被广泛应用于物联网场景中。
3. 多用户信道：在有多个用户接入的情况下，Noma原理可以提高系统的容量和效率，以达到更好的性能。
4. 再生能源：再生能源的发电机组通常需要通过无线通讯系统进行监测和控制，而Noma原理能够提高通讯效率和容量，因此是再生能源监测的一个较好的选择。
总之，Noma原理是一种新的无线通信技术，它能够提高网络的容量和效率，同时支持多种应用场景。
虽然它还存在一些技术上的挑战，但随着无线通信技术的发展，Noma原理将会得到更加广泛的应用和推广。
面向5G的非正交多址接入技术
面向5G的非正交多址接入技术董园园;张钰婕;李华;王春雷;刘晓菲;戴晓明【摘要】在频谱资源受限的情况下,非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)技术由于其良好的过载性能而受到广泛关注.首先,提出了基于复杂度受限的NOMA理论设计模型;接着,对目前主流的NOMA技术方案进行了研究分析,并针对每种方案给出了其设计原理;进一步,设计了基于期望值传播(expectation propagation,EP)的低复杂度接收机;最后,通过仿真比较了NOMA 与传统正交多址接入(orthogonal multiple access,OMA)技术的性能.结果表明,NOMA较传统的OMA技术能够显著提升系统容量和误码率(block error rate,BLER)性能.【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2019(035)007【总页数】10页(P27-36)【关键词】资源受限;非正交多址接入;复杂度受限;低复杂度接收机【作者】董园园;张钰婕;李华;王春雷;刘晓菲;戴晓明【作者单位】北京科技大学计算机与通信工程学院,北京100083;北京科技大学计算机与通信工程学院,北京100083;北京科技大学计算机与通信工程学院,北京100083;北京科技大学计算机与通信工程学院,北京100083;北京科技大学计算机与通信工程学院,北京100083;北京科技大学计算机与通信工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TP393多址接入技术是无线通信系统网络升级的核心问题，决定了网络的容量和基本性能，并从根本上影响系统的复杂度和部署成本[1]。
从1G到4G无线通信系统，大都采用了正交多址接入（orthogonal multiple access，OMA）方式来避免多址干扰，其接收机复杂度相对较低，但限制了无线通信资源的自由度（degree of freedom，DoF）[2]。
浅析非正交多址接入技术
浅析非正交多址接入技术作者：王波梅晓莉来源：《卷宗》2015年第04期摘要：网络正以超乎我们想象的速度向前发展着，当人们刚刚享受4G网络带给我们便利的时候，5G正在实验室里孕育，相信不久的将来，5G会为我们带来更大的冲击。
虽然现在5G的很多关键技术还没有定论，但普遍认为非正交多址接入（NOMA）将是未来5G理想的多址接入复用技术。
关键词：5G；非正交多址接入（NOMA）1 非正交多址接入（NOMA）技术产生背景IMT-2020（5G）推进组《5G愿景与需求白皮书》中提出，5G定位于频谱效率更高、速率更快、容量更大的无线网络，其中频谱效率相比4G需要提升5～15倍。
在频谱资源紧缺的今天，作为一项潜在的5G关键技术，能很好地提高频谱效率的非正交多址接入（NOMA）越来越受到人们的关注。
2 非正交多址接入（NOMA）基本思想我们知道3G采用直接序列码分多址（Direct Sequence CDMA ，DS-CDMA）技术，手机接收端使用Rake接收器，由于其非正交特性，就得使用快速功率控制（Fast transmission power control ，TPC）来解决手机和小区之间的远-近问题。
而4G网络则采用正交频分多址（OFDM）技术，OFDM不但可以克服多径干扰问题，而且和MIMO技术配合，极大的提高了数据速率。
由于多用户正交，手机和小区之间就不存在远-近问题，快速功率控制就被舍弃，而采用AMC（自适应编码）的方法来实现链路自适应。
NOMA希望实现的是，重拾3G时代的非正交多用户复用原理，并将之融合于现在的4G OFDM技术之中。
从2G，3G到4G，多用户复用技术无非就是在时域、频域、码域上做文章，而NOMA在OFDM的基础上增加了一个维度——功率域。
新增这个功率域的目的是，利用每个用户不同的路径损耗来实现多用户复用。
NOMA的基本思想是在发送端采用非正交传输，主动引入干扰信息，在接收端通过串行干扰删除（SIC）实现正确解调。
《5G非正交多址接入技术 理论 算法与实现》读书笔记思维导图
第9章 硬件损伤
011 NOMA传输技术及性 能
012
第10章 非理想CSI硬 件损伤下行NOM...
目录
013 第11章 基于能量收 集的硬件损伤多中继 N...
015 关于本书
014 缩略语对照表 016 内容简介
《5G非正交多址接入技术理论算法与实现》从理论研究、标准化、实际实现角度出发，详细介绍了NOMA/ 协作NOMA的基本理论及影响其性能的硬件损伤问题。主要围绕硬件损伤协作通信中继选择方案及性能、无人机 NOMA传输性能、非完美CSI协作NOMA及基于能量收集协作NOMA系统衰落性能进行研究，详细分析了影响 NOMA系统性能的硬件损伤因素，为NOMA系统设计及标准化提供理论指导。为便于研究，本书提供了衰落信道 生 成 M AT L A B 代 码 。
7.7 单小区最大化折 中的功率分配
7.8 多小区最大公平 的功率分配
7.9 本章小结 参考文献
第8章 理想硬件单小区上行 NOMA的功率...
0 1
8.1 研究 背景
0 2
8.2 上行 NOMA系 统模型
0 4
8.4 最大 化能量效率 的功率分配
0 6
参考文献
0 3
8.3 最大 化权重和速 率的功率分 配方案
04
第2章 NOMA的基 本原理
06 第4章 硬件损伤和非 完美CSI对多中继网...
目录
07 第5章 理想硬件无人 机NOMA协作通信 性...
第6章 理想硬件单小
08 区下行两用户簇 NOM...
第7章 理想硬件下行
09 多用户簇NOMA的 功...
第8章 理想硬件单小
010 区上行NOMA的功 率...
非正交多址技术
非正交多址技术非正交多址技术（Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA）是一种新型的多址技术，它采用功率调制的方式，将多个用户的发射信号合并到一起，通过空时分集和带宽分配的方法在用户机上进行分离，使多个用户可以使用同一个信道、共用同一段时间和频段，从而实现性能增加，功效提高。
1. 工作原理NOMA的工作原理主要是通过功率调制来实现不同用户的信号合成，基于发送用的的功率差异，把归一化的比特序列按不同的功率值发送，接收端则可以根据收到的信号利用空时分集技术将不同用户间的信号分离出来，最终实现多址的传输。
2. 优势（1）提高系统容量：由于NOMA采用了空时分集技术，可以把不同用户的信号合成到一起发出，利用较小的带宽容量，可以提供大量的用户容量，大大提高系统的容量效率。
（2）功效提高：较其他多址技术，NOMA能够提高不同用户之间无线信道下的功效，由于采用了功率调制，可以对多个用户的发射功率进行更精细的调节，最终提高信道的功效。
（3）较好的业务可扩展性：NOMA可以进行动态的分配方法，根据业务的不同，可以调节用户间的信号聚合程度，以实现发射功率的优化，从而实现不同业务的扩展。
3. 缺点（1）复杂的接收结构：要实现NOMA多址传输，接收端需要建立较复杂的结构，其中需要采用SIC技术，用以实现比较精确的空时分集，而这部分增加了接收端的复杂度。
（2）受功率差异制约：NOMA的信号分离依赖于不同用户的发射功率差异，如果这个发射功率差距太小，则不存在足够的发射功率差异，从而不能有效的实现信号分离，这也有可能影响系统的效率。
4. 应用NOMA可以应用于移动通信、宽带接入等，可以有效地提高不同用户之间的连接容量，降低用户之间的无线信道功效，有效地满足无线信道容量和功效之间双重要求。
目前，NOMA已经应用在5G移动通信系统，未来也会用于更多的现代通信系统，以满足动态变化的应用环境。
非正交多址技术
5G:非正交多址接入（NOMA）与串行干扰删除（SIC）在频谱资源紧缺的今天，作为一项潜在的5G关键技术，能很好地提高频谱效率的非正交多址接入（NOMA）越来越受到人们的关注。
NOMA的基本思想是在发送端采用非正交传输，主动引入干扰信息，在接收端通过串行干扰删除（SIC）实现正确解调。
虽然采用SIC接收机会提高设计接收机的复杂度，但是可以很好地提高频谱效率，NOMA的本质即为通过提高接收机的复杂度来换取良好的频谱效率。
作为一项多用户检测技术，SIC早在第三代移动通信技术（CDMA）中被采用。
SIC在性能上与传统检测器相比有较大提高，而且在硬件上改动不大，从而易于实现。
串行干扰删除（SIC）的基本原理是逐步减去最大信号功率用户的干扰，SIC 检测器在接收信号中对多个用户逐个进行数据判决，判决出一个用户就同时减去该用户信号造成的多址干扰（MAI），按照信号功率大小的顺序来进行操作，功率较大信号先进行操作。
这样一直进行循环操作，直至消除所有的多址干扰为止。
SIC 检测器的每一级只检测一个信号，因此K 个用户就需要K 级判决。
各用户的操作顺序是根据其功率值排列进行的，功率越大的信号越先处理，因为最强的用户越容易捕获。
每级输出的是功率最大用户的数据判决和去除该用户造成的MAI 以后的接收信号，这样可以将多址干扰降到最低，并且信号越弱获益越大，大大增加了检测的可靠性。
多级结构将上一级的输出信号作为下一级的输入信号，重复“检测、估计、检测……”的循环操作，逐步消除接收信号中的多址干扰。
SIC检测器的结构框图如图1所示。
图1例如，在一个由3个用户共享的子信道上，叠加后的信号为x=x(1)+x(2)+x(3)其中，x(i)(i=1,2,3)分别代表3个用户信号，其中，信号功率x(1)<x(2)<x(3)，为了简单起见。
在接收端，接收信号y(i)=h(i)x+w(i)其中，h(i)是信道系数，w(i)是信道高斯白噪声和小区干扰。
面向全双工协作通信的NOMA技术研究
面向全双工协作通信的NOMA技术研究面向全双工协作通信的NOMA技术研究NOMA是一种非正交多址接入技术，近年来受到了广泛的关注和研究。
在传统的无线通信系统中，多个用户需要使用不同的频谱资源同时进行通信，这样就会导致频带资源利用率的下降。
而NOMA技术通过将不同用户的信号在相同的频率上进行叠加传输，从而实现多用户共享频谱资源的目的。
特别是在全双工协作通信中，NOMA技术具备很大的潜力，可以提高频谱效率和系统容量。
本文将重点介绍面向全双工协作通信的NOMA技术的研究进展和应用。
全双工协作通信是指在无线通信系统中，发送和接收信号可以同时进行。
与传统的半双工通信相比，全双工通信具有更高的频谱效率和更低的时延。
然而，全双工通信中存在信号的自干扰问题，即发送信号会对接收信号产生干扰。
为了解决这一问题，NOMA技术可以用于全双工通信系统中，通过同时传输多个用户的信号，并采用先进的信号处理算法进行分离和解码。
在全双工协作通信的NOMA系统中，多个用户可以同时发送和接收信号，在同时时隙中进行通信，因此可以充分利用频谱资源。
与传统的多址接入技术相比，NOMA技术通过使用功率分配和多重访问技术，将多个用户的信号在同一频率上进行叠加传输，从而显著提高频谱效率。
此外，NOMA技术还可以利用用户间的信道状态信息进行资源优化和分配，从而进一步提高系统性能。
在全双工协作通信的NOMA系统中，信号的解码和分离是一个重要的问题。
由于发送和接收信号在同一频率上同时传输，接收端需要通过解码算法来分离不同用户的信号。
MUD（multi-user detection）是一种常用的信号分离和解码算法，可以在接收端对接收到的混叠信号进行分离和解码。
通过结合MUD算法和NOMA技术，可以实现高效的信号分离和解码，进一步提高系统容量和频谱效率。
除了信号处理方面的研究，全双工协作通信的NOMA系统还需要考虑功率控制、资源分配和多路径干扰等问题。
在NOMA系统中，不同用户的功率控制对系统性能有较大影响。
非正交多址接入(NOMA)含代码
NOMA原理介绍：NOMA代表"Non-Orthogonal Multiple Access"，是一种多址接入技术，旨在提高无线通信系统的频谱效率和连接性能。
与传统的正交多址接入技术（如OFDMA）不同，NOMA允许多个用户在相同的时间和频率资源上传输数据，而不需要将资源划分为互不干扰的子通道。
关键特点和原理包括：1.非正交资源分配：NOMA允许多个用户共享相同的时间和频率资源，这些用户的信号可以在接收端以非正交的方式叠加。
这意味着用户之间的信号可以重叠在一起，而不会引起严重的干扰。
2.功率分配：在NOMA中，不同用户被分配不同的功率水平，以确保弱用户的信号在强用户的信号之上。
这种功率分配有助于提高系统性能，特别是在高信噪比条件下。
3.多用户检测：接收端使用多用户检测技术，例如迭代干扰取消（ICIC）或干扰消除等，来分离和解码不同用户的信号。
这需要高度复杂的信号处理算法。
4.频谱效率：NOMA可以实现较高的频谱效率，因为多个用户可以共享相同的频谱资源，提高了频谱利用率。
NOMA的应用领域包括5G和更高一代移动通信标准，以满足日益增长的设备连接和高速数据传输需求。
通过允许多个用户共享资源并使用非正交信号传输，NOMA有望提高通信系统的性能，并支持更多用户同时连接。
然而，NOMA也需要复杂的信号处理和功率分配算法，以实现最佳性能。
以下是实现NOMA原理的matlab代码：定义系统参数num_users = 2; 用户数量num_symbols = 4; 符号数量SNR_dB = 20; 信噪比（dB）生成随机数据符号user_symbols = randi([0, 1], num_users, num_symbols);创建信道h = (randn(num_users, 1) + 1i * randn(num_users, 1)) / sqrt(2); 随机复数信道增益生成非正交信号tx_signal = zeros(num_users, num_symbols);for i = 1:num_userstx_signal(i, :) = sqrt(10^(SNR_dB/10)) * user_symbols(i, :); 调整功率end合并信号composite_signal = sum(tx_signal, 1);添加噪声SNR = 10^(SNR_dB/10); 线性信噪比noise_power = 1 / (SNR * 2); 噪声功率noise = sqrt(noise_power) * (randn(1, num_symbols) + 1i * randn(1, num_symbols));接收信号received_signal = composite_signal + noise;检测和解码decoded_symbols = zeros(num_users, num_symbols);for i = 1:num_usersdecoded_symbols(i, :) = received_signal .* conj(h(i)) / (abs(h(i))^2);end显示结果disp('发送的数据符号:');disp(user_symbols);disp('接收到的数据符号:');disp(decoded_symbols);\。
noma 5g标准
非正交多址接入（NOMA）是5G标准中的一种多址接入技术。
它通过结合串行干扰消除或类最大似然解调来取得容量极限，从而实现更高的频谱效率和速率。
在5G中，NOMA被提出以满足频谱效率提升5~15倍的需求。
与4G的正交多址接入技术相比，NOMA具有更好的系统吞吐量，并且在保持接收低成本的同时，可以进一步提高无线接入宏蜂窝的总吞吐量，大约可以提高50%。
NOMA方案需要满足一系列基本要求，包括在深度覆盖、低速率小包条件下的mMTC、eMBB小包业务、uRLLC、V2V等多应用场景的适应性。
此外，还需要有低相关性大容量的多址接入签名码资源池，以及真正的免调度和海量用户高冲突支持能力。
中兴通讯的MUSA选择了复数三元短序列扩频码作为多址接入编码方案。
这种方案在码资源池总数和相关性系数低于0.8的码资源数量上都远远高于PN实域长码和稀松码。
每一个低相关系数的码字对应一个非正交多址接入状态下的终端使用的码字，以避免相同小区中大量终端随机甚至同时接入网络时刻可能发生的冲突。
因此，非正交多址接入（NOMA）是5G标准中的一种重要技术，
它可以提供更高的频谱效率和速率，满足不同应用场景的需求，并具有低复杂度的优点。
noma 5g标准 -回复
noma 5g标准-回复什么是noma 5G标准？noma 5G标准是一种新一代的通信技术标准，旨在提供高速、可靠、低延迟的无线通信服务。
"noma" 是非正交多址访问（non-orthogonal multiple access）的缩写，是一种多用户接入技术，可在同一频带上同时传输多个用户的数据。
noma 5G标准的特点是什么？1. 提高频谱利用率：noma 5G标准通过将数据划分为不同的资源块，并为每个用户分配不同的功率与干扰，以有效利用频谱资源。
这使得在有限的频段内可以同时传输更多的用户数据。
2. 降低时延：noma 5G标准采用低延迟的传输机制，并在网络架构中引入了更多的边缘计算资源，从而减少了数据传输与处理的时间。
3. 提供高质量的服务：noma 5G标准通过优化调度和资源分配算法，可以根据用户需求提供不同的服务质量。
无论是高带宽、低时延还是大规模连接，noma 5G都能满足各类应用的需要。
如何实现noma 5G标准？实现noma 5G标准需要考虑以下几个方面：1. 多用户接入技术：noma 5G标准采用非正交多址访问技术，将数据划分为资源块，并为每个用户分配不同的功率和干扰。
这需要设计合适的调度和资源分配算法，以便在同一频段内同时传输多个用户的数据。
2. 网络架构升级：为了支持noma 5G标准，需要对现有的通信网络进行升级。
例如，在核心网络中引入更多的边缘计算资源，以减少数据传输和处理的时延。
3. 高效的信号处理算法：noma 5G标准中，各个用户的信号在同一频段内传输，并且存在干扰问题。
因此，需要设计高效的信号处理算法，以提高接收机的性能和数据传输的可靠性。
4. 多用户协作：noma 5G标准中，多个用户的数据在同一频段内传输，因此用户之间的干扰会增加。
为了减少干扰，需要引入用户之间的协作机制，例如联合传输或干扰消除。
5. 高频谱效率的调度算法：noma 5G标准中，频谱资源是有限的，因此需要设计高效的调度算法，根据用户的需求动态地分配频谱资源，以提高频谱的利用效率。
面向5G的非正交多址接入技术的比较_张长青
交多址接入技术都已达到了香农定理信道容量的极 限，这说明非正交多址接入技术在满足 5G 设计理念和 技术要求等方面，具有强大的竞争优势。
目前，以我国为主的全球多家公司正在积极研发 面向 5G 的非正交多址接入技术，虽然它们的重点各有 不同，但目标只有一个，都想占据 5G 技术的制高点，掌 控 5G 技术的专利权，在未来移动通信领域谋得一席之 地。为此，笔者在简单分析了在非正交多址接入技术 中非常重要的串行干扰消除技术后，重点分析了当前 几种引人瞩目的非正交多址技术的基本原理，比较了 它们各自的技术优劣，并根据《5G 愿景与需求白皮书》 的基本标准，从基站和终端特点出发分析了哪些技术 更适合 5G 需求，提出了一些建议，以供相关技术人员 参考。
在 SIC 接收机中，第 1 个用户信号的检测并不能 从 这 种 干 扰 消 除 算 法 中 获 益 ，但 因 为 它 是 最 强 的 信 号，所以将它放在最前面进行检测也是最精确的。弱 信号可以从这种干扰消除算法中获得最大好处。因 此，接收信号必须按功率的大小由强到弱进行排序。 SIC 技术是消除多址干扰最简单最直观的方法之一， 性能上比传统检测器有较大提高，结构简单、实现容 易，适合 5G 系统的设计要求，但因运算复杂度与用户 数呈线性关系，同一资源单元上叠加的用户数不能太 多。SIC 接收机还存在每一级干扰消除都会带入一个 比 特 的 延 迟 、用 户 功 率 发 生 变 化 时 系 统 需 要 重 新 排 序、若初始信号比特估计不可靠则会对后级检测产生 极大影响等缺点。
浅谈非正交多址技术
浅谈非正交多址技术(NOMA)摘要：在频谱资源紧缺的今天，作为一项潜在的5G关键技术，能很好地提高频谱效率的非正交多址接入（NOMA）越来越受到人们的关注。
本文将先简述非正交多址技术的技术原理与特点，与3G，4G时代的技术性能对比以及与面向5G的其他多址接入技术作对比，来分析非正交多址技术（NOMA）的性能优势。
关键字：非正交多址技术，5G。
1非正交多址技术(NOMA)的基本原理NOMA的基本思想是在发送端采用非正交传输，主动引入干扰信息，在接收端通过串行干扰删除（SIC）实现正确解调。
虽然采用SIC接收机会提高设计接收机的复杂度，但是可以很好地提高频谱效率，NOMA的本质即为通过提高接收机的复杂度来换取良好的频谱效率.下面我们做一个简单的推导来简述原理。
假设UE1位于小区中心，信道条件较好；UE2位于小区边缘，信道条件较差。
我们根据UE的信道条件来给UE分配不同的功率，信道条件差的分配更多功率，即UE2分配的功率比UE1多。
发射端假设基站发送给UE1的符号为 x1，发送给UE2的数据为 x2，功率分配因子为 a。
则基站发送的信号为s=sqrt(a) x1 + sqrt(1-a) x2因为UE2位于小区边缘，信道条件较差，所以我们给UE2分配较多的功率，即0 < a < 0.5。
接收端UE2收到的信号为y2=h2 s + n2 = h2( sqrt(a) x1 + sqrt(1-a) x2 ) + n2因为UE2的信号x2分配的功率较多，所以UE2可以直接把UE1的信号x1当作噪声，直接解调解码UE2的信号即可。
UE1收到的信号为y1=h1 s + n1 = h1( sqrt(a) x1 + sqrt(1-a) x2 ) + n1因为UE1的信号 x1 分配较少的功率，所以UE1不能直接调节解码UE1自己的数据。
相反，UE1需要先跟UE2一样先解调解码UE2的数据 x2。
解出 x2 后，再用 y1 减去归一化的 x2 得到UE1自己的数据，y1 - h2 sqrt(1-a) x2 .最后再解调解码UE1自己的数据。
非正交多址接入理论及技术研究
非正交多址接入理论及技术研究非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access，简称NOMA）是一种新的多址接入技术，广泛应用于无线通信系统中。
NOMA通过在相同的时间和频域资源上分配信号给不同的用户，从而实现多用户共享资源的目的。
相比传统的正交多址接入（Orthogonal Multiple Access，简称OMA）技术，NOMA在系统容量、频谱效率以及用户体验等方面具有明显的优势。
非正交多址接入的研究起源于信息论和多用户检测技术的发展。
信息论研究了在有限带宽和功率条件下，如何最大化信道容量。
而多用户检测技术研究如何在接收端正确地区分和检测多个用户的信号。
非正交多址接入技术的设计要求在保证系统容量的同时，能够有效地区分和检测多个用户的信号。
非正交多址接入的核心思想是利用干扰来增强信号的可区分性。
在传统的OMA技术中，不同用户的信号在时间和频域上是正交的，即彼此之间不存在干扰。
而在NOMA技术中，不同用户的信号是非正交的，彼此之间存在干扰。
通过综合利用信号的功率、相位和时移等信息，接收端可以实现对不同用户信号的分离和检测。
非正交多址接入的实现涉及到信号设计、多用户检测和资源分配等关键问题。
在信号设计方面，需要考虑信号的编码和调制方式，以及不同用户信号之间的干扰控制。
在多用户检测方面，需要设计高效的接收算法，以实现对多个用户信号的准确检测。
在资源分配方面，需要根据不同用户的信道质量和业务需求，合理分配时间、频率和功率等资源。
非正交多址接入技术在5G移动通信系统中得到了广泛的应用和研究。
由于NOMA技术可以大幅度提高系统容量和频谱效率，可以支持更多的用户接入，提供更高的数据传输速率和更低的延迟。
同时，NOMA技术还可以提升用户体验，减少用户之间的干扰，提高网络覆盖和服务质量。
非正交多址接入技术的研究仍然存在许多挑战和问题。
首先，如何设计高效的信号检测算法，以实现对多个用户信号的准确检测。
浅谈非正交多址技术
浅谈非正交多址技术(NOMA）摘要：在频谱资源紧缺的今天,作为一项潜在的5G关键技术，能很好地提高频谱效率的非正交多址接入(NOMA）越来越受到人们的关注。
本文将先简述非正交多址技术的技术原理与特点，与3G,4G时代的技术性能对比以及与面向5G的其他多址接入技术作对比,来分析非正交多址技术（NOMA）的性能优势。
关键字:非正交多址技术，5G。
1非正交多址技术（NOMA)的基本原理NOMA的基本思想是在发送端采用非正交传输,主动引入干扰信息,在接收端通过串行干扰删除（SIC）实现正确解调。
虽然采用SIC接收机会提高设计接收机的复杂度，但是可以很好地提高频谱效率，NOMA的本质即为通过提高接收机的复杂度来换取良好的频谱效率.下面我们做一个简单的推导来简述原理。
假设UE1位于小区中心，信道条件较好；UE2位于小区边缘,信道条件较差。
我们根据UE的信道条件来给UE分配不同的功率，信道条件差的分配更多功率，即UE2分配的功率比UE1多.发射端假设基站发送给UE1的符号为 x1,发送给UE2的数据为 x2，功率分配因子为 a。
则基站发送的信号为s=sqrt(a) x1 + sqrt（1—a) x2因为UE2位于小区边缘，信道条件较差，所以我们给UE2分配较多的功率，即0 〈 a 〈 0。
5。
接收端UE2收到的信号为y2=h2 s + n2 = h2( sqrt(a） x1 + sqrt(1—a） x2 ) + n2因为UE2的信号x2分配的功率较多,所以UE2可以直接把UE1的信号x1当作噪声,直接解调解码UE2的信号即可。
UE1收到的信号为y1=h1 s + n1 = h1（ sqrt（a） x1 + sqrt（1-a） x2 ) + n1因为UE1的信号 x1 分配较少的功率，所以UE1不能直接调节解码UE1自己的数据。
相反，UE1需要先跟UE2一样先解调解码UE2的数据 x2。
解出 x2 后，再用 y1 减去归一化的 x2 得到UE1自己的数据，y1 —h2 sqrt（1-a) x2 .最后再解调解码UE1自己的数据.2非正交多址技术的技术特点2.1 NOMA在接收端采用SIC接收机来实现多用户检测。
第五代移动通信的关键技术
第五代移动通信的关键技术5G 是面向未来的通信发展需求的移动通信系统，第五代移动通信技术兴起的主要驱动力为互联网和物联网，将来人机交互和数据共享是人们日常生活的一部分，在这种交互下，人们的生活将会更加高效舒适。
第五代移动通信系统不仅通信容量大，速率高，其可靠性和安全性也比第四代移动通信有了更好的改进，具有很大的发展空间，下面简单介绍几种第五代移动通信的关键技术。
1.Massive MIMO技术大规模MIMO技术是指基站端采用大规模天线阵列，天线数超过十根甚至上百根，并且在同一时频资源内服务多个用户的多天线技术。
大规模MIMO技术将传统的时域、频域、码域三维扩展为了时域、频域、码域、空域四维，新增维度极大的提高了数据传输速率。
大规模MIMO天线技术提供了更强的定向能力和赋形能力如图1，大规模MIMO的空间分辨率与现有MIMO相比显著增强，能深度挖掘空间维度资源，使得网络中的多个用户可以在同一时频资源上利用大规模MIMO提供的空间自由度与基站同时进行通信，从而在不需要增加基站密度和带宽的条件下大幅度提高频谱效率。
大规模MIMO可将波束集中在很窄的范围内，从而大幅度降低干扰，大幅降低发射功率，从而提高功率效率，减少用户间干扰，显著提高频谱效率。
当基站侧天线数远大于用户天线数时，各个用户的信道将趋于正交，小区内同道干扰及加性噪声趋于消失，系统性能仅受限于邻区导频的复用，这使得系统的很多性能都只与大尺度相关，与小尺度无关。
大规模MIMO的无线传输技术将有可能使频谱效率和功率效率在4G 的基础上再提升一个量级。
图1. 大规模MIMO天线技术方向图2. 非正交多址接入技术（NOMA）5G的无线接入技术目前还有的观点关注多载波调制，如滤波器组多载波（FBMC，_ lter _bank based multicarrier），其天然的非正交性和不需要先前的分布式发射机同步。
一种新的调制方式，被称为通用滤波后的多载波（UMFC）被提出。
正交多址接入和非正交多址接入的原理
正交多址接入 (OMA)
•OMA 是一种多址技术，其中每个用户使用一个正交信道，该信道与其他用户的信道无关。
•正交信道不会干扰彼此，允许并发传输而不会出现碰撞。
•OMA 技术包括：
–频分多址 (FDMA)
–时分多址 (TDMA)
–码分多址 (CDMA)
非正交多址接入 (NOMA)
•NOMA 是一种多址技术，其中多个用户共享相同的频谱和时隙。
•不同用户的信号通过功率控制和用户分组进行区分，以最大化多路复用增益。
•NOMA 技术允许同时从多个用户接收信号，提高频谱利用率和容量。
原理
OMA
•在 OMA 中，每个用户分配一个正交信道，该信道具有独特的频段、时隙或扩频码。
•用户使用正交调制技术，例如正交振幅调制 (QAM) 或正交频分复用 (OFDM)，在自己的信道内传输数据。
•接收器使用匹配滤波器或解扩码器将其他用户的信号滤除，只接收分配给自己的信号。
NOMA
•在 NOMA 中，多个用户共享相同的频谱和时隙，但使用不同的功率级和用户分组。
•功率控制用于确保较强用户的信号比较弱用户的信号有更高的功率。
•用户分组用于将用户分为具有相似信道条件的组。
•接收器使用迭代解码算法，例如层解码或消息传递解码，从多个用户的信号中恢复数据。
优点
OMA
•低干扰
•高频谱利用率
•适用于时变信道
NOMA
•高容量
•适用于蜂窝网络中边缘用户的连接•降低延迟
缺点
OMA
•信道资源分配复杂
•频谱利用率可能低于 NOMA NOMA
•接收器复杂度较高
•对信道条件敏感。
5gnr物理层技术详解原理模型和组件
5gnr物理层技术详解原理模型和组件5G NR（New Radio）是第五代移动通信技术的核心部分，它的物理层技术在实现更高的数据速率、更低的延迟和更高的系统容量方面起着重要的作用。
本文将对5G NR物理层技术的原理、模型和组件进行详细解析。
首先，我们来介绍一下5G NR物理层技术的原理。
5G NR物理层技术基于OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）多址技术，主要采用了以下几种关键技术：1. Massive MIMO（Massive Multiple-Input Multiple-Output）：大规模天线阵列技术，可以通过使用大量的基站天线和用户设备天线来实现更好的信道容量和频谱效率。
2. Beamforming：波束赋形技术，通过控制天线的相位和幅度，将无线信号聚焦在特定的方向上，以提高信号质量和覆盖范围。
3. Non-Orthogonal Multiple Access（NOMA）：非正交多址技术，通过在时间、频率和功率维度上对用户进行分组和调度，实现更高的频谱效率和系统容量。
其次，我们来了解一下5GNR物理层技术的模型。
5GNR物理层技术采用了灵活的帧结构和资源分配方式，以满足不同的应用场景和通信需求。
其模型主要包括以下几个方面：1.帧结构：5GNR物理层的帧结构分为多个子帧，每个子帧包含多个符号。
不同的子帧可以在时间和频率上进行灵活配置，以适应不同的业务需求。
2.资源分配：5GNR将系统资源划分为多个资源块，每个资源块包含若干连续的子载波和时域符号。
资源块可以按照静态或动态的方式进行分配，以满足不同用户的需求。
3.调制方式：5GNR物理层采用了更高阶的调制方式，如16QAM、64QAM和256QAM，以提高数据速率和频谱效率。
最后，我们来介绍一下5GNR物理层技术的组件。
5GNR物理层技术由多个组件构成，包括以下几个主要组件：1.下行链路：5GNR物理层的下行链路主要包括基站到用户设备的传输信道和物理信道。
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Integrated network architecture；Cell division；Cell handover；POI；Leak cable
Hale Waihona Puke 0 前言2013 年 5 月，韩国三星电子宣布，率先开发出了首 个 5G 核心技术支撑的移动无线传输网络，在实验室实 现了 1 Gbit/s 的无线数据传输速率，是目前 LTE 最高下 行速率的 10 倍。一年后，瑞典爱立信宣布，其研发的 5G 无线技术部分在测试中，实验室理想状态下的传输 速率高达 5 Gbit/s，这意味着爱立信的 5G 无线传输速 率是目前 LTE 最高下行速率的 50 倍，标志着无线传输 速率再创新高。显然，这些研究工作仅限于 5G 系统中 无线传输的一部分，整个 5G 系统包括的技术特点和网 络架构还远非如此。也就是说，迄今为止还没有一个
本文分析了 5G 系统中 NOMA 的工作原理，尤其是 NOMA 技 术 中 的 关 键 检 测 技 术 —— 串 行 干 扰 消 除 （SIC）技术，分析了 NOMA 技术在发射端和接收端存在 的困难，指出其实现难度，为了解 5G 提供有益的帮助。
1 非正交多址技术 NOMA
NOMA 的基本思想是在发送端采用分配用户发射 功率的非正交发送，主动引入干扰信息，在接收端通过 SIC 接收机消除干扰，实现正确解调。NOMA 技术在时 域仍然可以用 OFDM 符号为最小单位，符号间插入 CP 防止符号间干扰；在频域仍然可以用子信道为最小单 位，各子信道间采用 OFDM 技术，保持子信道间互为正 交、互不干扰；每个子信道和 OFDM 符号对应的功率不 再只给一个用户，而是由多个用户共享，但这种同一子 信道和 OFDM 符号上的不同用户的信号功率是非正交 的，因而产生共享信道的多址干扰（MAI），为了克服干 扰，NOMA 在接收端采用了串行干扰消除技术进行多 用户干扰检测和删除，以保证系统的正常通信。
张长青 无线通信
面向 5G 的非正交多址接入技术（NOMA）浅析 Radio Communication
面向 5G 的
Initial Analysis of NOMA for 5G Mobile Networks
非正交多址接入技术（NOMA）浅析
张长青（中国移动通信集团湖南有限公司岳阳分公司，湖南 岳阳 414000）
Zhang Changqing（China Mobile Group Hunan Co.，Ltd.，Yueyang Branch，Yueyang 414000，China）
摘 要：
5G 是一个高速率、超带宽、低时延和超高密度连接的移动通信网络体系。作 为面向 5G 关键技术的非正交多址接入技术（NOMA），第一次将功率域由单 用户独占改为由多用户共享，使无线接入总量提高了 50%。原理的简单性 使其在 5G 应用中具有一定的竞争优势。首先介绍了 NOMA 的基本原理，而 后分析了 NOMA 的关键技术 SIC 接收机，分析了 NOMA 技术应用中的相关 困难，最后总结了 5G 应用带给人们的相关体验和 NOMA 实现存在的问题。
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收稿日期：2015-09-18
权威机构对 5G 系统做出一个全面科学完整的定义，普 遍只是对 5G 系统作了愿景般的描述。
根据《5G 愿景与需求白皮书》描述，5G 具有覆盖 广、速度快、连接设备多、功耗低、时延低等特点。可为 用户提供广泛的无缝业务体验，即使在高速移动环境 下，也能实现 100 Mbit/s 以上的用户体验速率；可为用 户提供光纤般的接入速率，使用户能在局部热点地区 享受到普遍可达 1 Gbit/s 极高数据传输的体验速率；接 近“零”的时延可为用户提供在无线互联网上无人汽车 驾驶的激情体验，保证远程控制在百公里时速汽车的 时延只在几毫秒的安全响应内；低功耗多设备连接则 说明 5G 能够缔造万物互联，不仅具有无数设备的连接 能力，人与人、人与物、物与物间的通信也是如此方便 简单，使得移动通信技术能广泛地应用于工业、家庭和
邮电设计技术/2015/11 49
无线通信 张长青
Radio Communication 面向 5G 的非正交多址接入技术（NOMA）浅析
社会领域。 目前 5G 研究的关键性技术主要有大规模的 MI⁃
MO 天线阵列、全双工、编码与调制、超密集组网、非正 交多址接入（NOMA）、高频段通信、滤波器组多载波系 统（FBMC）、软 件 定 义 网 络（SDN）、网 络 功 能 虚 拟 化 （NFV）、内容分发网络（CDN）等。作为 5G 关键技术之 一，NOMA 技术在同一个子载波、同一个 OFDM 符号对 应的同一个资源单元上，根据不同的信号功率为多个 用户使用，可达到多址接入的目的。由于系统在频域 和时域上仍然保持各子载波正交和每个 OFDM 符号前 插入 CP，NOMA 技术的基础仍是成熟的 OFDM 技术， 实现难度相对较小。
关键词：
综合网络架构；小区划分；小区切换；POI；泄漏电缆 doi：10.16463/ki.issn1007-3043.2015.11.011 中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-3043（2015）11-0049-05
Abstract：
5G is a mobile communication network system with high speed，super bandwidth，low time delay and super high density link. The NOMA，orienting 5G key technology，changes firstly the occupation of power area from single user to multi user. The total wireless access amount increases 50%. The simplification of the NOMA principle，gives the competition advantages in 5G application. It presents the basic principles of NOMA，then analyzes SIC receiver，which is the key technologies of NOMA，analyzes the related difficulty in NOMA application. Finally it concludes the related experience on 5G application and the problems on NOMA.